按基体组织的不同灰铸铁分为三类：铁素体基体灰铸铁；铁素体一珠光体基体灰铸铁， 珠光体基体灰铸铁。
灰铸铁的力学性能与基体的组织和石墨的形态有关。灰铸铁中的片状石墨对基体的割裂严重，在石墨尖角处易造成应力集 中，使灰铸铁的抗拉强度、塑性和韧性远低于钢，但抗压强度与钢相当，也是常用铸铁件中力学性能差的铸铁。同时，基体组织对灰铸铁的力学性能也有一定的影响，铁素体基体灰铸铁的石墨片粗大，强度和硬度低，故应用较少； 珠光体基体灰铸铁的石墨片细小，有较高的强度和硬度，主要用来制造较重要铸件；铁素体一珠光体基体灰铸铁的石墨片较珠光体灰铸 铁稍粗大，性能不如珠光体灰铸铁。
铸铁型材作为轴承需要更高的硬度，常将铸铁件淬火并低温回火处理。工艺是：各种铸件加热到860-900℃的温度，保温让原基体全部奥氏体化后再在油或熔盐 中冷却实现淬火，后经250-350℃加热保温回火，原基体转换为回火马氏体及残留奥氏体组织，原球状石墨形态不变。处理后的铸件具有高的硬度及一定韧 性，保留了石墨的润滑性能，耐磨性能更为改善。
球墨铸铁管和水平连续铸造球墨铸铁型材。我国已相继建成几个球墨铸铁管厂，且近几年还将有几个球墨铸铁管厂建成。2000年，我国年产离心铸造球墨铸铁管达90万吨。此外，我国自行研制的水平连续铸造球墨铸铁型材生产线已通过国家鉴定，并已有多家企业投产。体球墨铸铁曲轴和铸态铁素体球墨铸铁汽车底盘零件分别在我国第二汽车厂。
灰铸铁的力学性能特点：常用灰铸铁中由于有石墨存在，而石墨的抗拉强度几乎为零，可以把铸铁看成是布满裂纹或空洞的钢。石墨不仅破坏了基体的连续性，减少了金属基体承受载荷的有效截面积，使实际应力大大增加；同时，在石墨尖角处易造成应力集中，使尖角处的应力远大于平均应力。前者称为石墨的缩减作用，后者称为石墨的切割作用。所以，灰铸铁的抗拉强度和弹性模量均比钢低得多，通常 σb约为 120～ 250mpa，抗压强度与钢接近，一般可达 600～800mpa，塑性和韧度近于零，属于脆性材料。灰铸铁中的石墨片的数量越多、尺寸越大、分布越不均匀，对力学性能的影响就越大。但石墨的存在对灰铸铁的抗压强度影响不大，因为抗压强度主要取决于灰铸铁的基体组织，因此灰铸铁的抗压强度与钢相近。当试样中存在着类似灰铸铁中石墨片那样尖锐的缺口时，在缺口附近的应力值可达到平均值的5倍以上。

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